探究貴州地區(qū)礦山地質(zhì)勘查與樁基施工技術(shù)

劉 恒

（貴州理工學(xué)院，貴州 貴陽 550003）

在社會發(fā)展的背景下，我們更多關(guān)注重點(diǎn)是放在礦山開采上面，國家對經(jīng)濟(jì)投入的重視較高。在礦區(qū)地質(zhì)勘探中，其工程項(xiàng)目作為施工的重點(diǎn)，通過建設(shè)可以滿足礦山開采事業(yè)的發(fā)展需求[1]。但是，由于貴州地處云貴高原，面積較大，不同地方的地質(zhì)形態(tài)存在差異，在礦區(qū)開采施工的前期準(zhǔn)備過程中，由于該地區(qū)受到碳酸鹽或是硫酸鹽的形成影響，受到長期浸泡的影響，導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了系列反應(yīng)，該種現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由于地質(zhì)不穩(wěn)定、水文地質(zhì)活動(dòng)頻繁造成的，為礦區(qū)開采前的施工帶來的較為嚴(yán)重的影響。因此，研究中結(jié)合貴州省礦區(qū)實(shí)際地質(zhì)狀況，對礦山地質(zhì)勘探進(jìn)行較為全面分析，結(jié)合開采區(qū)樁基基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行施工方案研究，旨在通過施工技術(shù)的研究分析，為礦山開采施工方案的完善提供參考[2,3]。

1 貴州省主要地質(zhì)特點(diǎn)

貴州位于我國大西南東部，地質(zhì)面貌屬于西部高原山地，境內(nèi)呈現(xiàn)出西高東低的狀態(tài)，結(jié)合貴州省主要的地質(zhì)特點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)研究礦區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 礦層頂部存在著起伏不平的狀態(tài)

礦區(qū)地質(zhì)勘查中，當(dāng)?shù)V物表面受到大氣和溫度的影響，會發(fā)生一定的水化作用，而且，在受到地下水的侵襲，導(dǎo)致地形發(fā)生一定的變化，在這種狀況下，地面與采礦層高度差維持在1cm～5cm的狀況，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會為井下作業(yè)帶來一定的難度，影響后期開采進(jìn)度[4,5]。

1.2 淺層溶洞較多

通過在礦區(qū)地質(zhì)狀況分析，發(fā)現(xiàn)地表范圍內(nèi)的20m～10m地區(qū)常常分布有淺層溶洞，溶洞內(nèi)具有較多的填充物，這種填充物通常以流塑的形式存在著。由于淺層溶洞距離基巖表面的距離較近，其形成機(jī)理以及發(fā)育狀態(tài)相對復(fù)雜，因此，在整個(gè)工程項(xiàng)目施工的過程中，會對工程質(zhì)量造成影響。

1.3 貴州省礦區(qū)水文地質(zhì)概況

所研究開采區(qū)的礦層表面存在著一定厚度的軟土層，這一部分的軟土層含水量相對較大，通常會呈現(xiàn)出流塑狀態(tài)，因此承載能力相對較差。一般情況下，在礦山地質(zhì)勘探的過程中，應(yīng)該對這部分軟土狀況進(jìn)行分析并及時(shí)處理，合理分析不同程度的沉降作用。同時(shí)，在軟土層施工的過程中，會隨著地下水的變化而發(fā)生變化，當(dāng)?shù)V井下水位出現(xiàn)沉降的問題時(shí)，浮托力會逐漸降低，這種現(xiàn)象的發(fā)生會對土層結(jié)構(gòu)造成影響，降低施工的環(huán)境質(zhì)量，為施工方案的完善帶來限制。

2 礦區(qū)地質(zhì)勘查及樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

2.1 礦區(qū)地質(zhì)勘查技術(shù)

2.1.1 工程鉆探法

在礦區(qū)地質(zhì)勘探的過程中，為了提高勘探技術(shù)運(yùn)用的價(jià)值性，應(yīng)該結(jié)合地質(zhì)調(diào)查的基本內(nèi)容，進(jìn)行工程鉆探方法的構(gòu)建。工程鉆探中，應(yīng)該對一定深度內(nèi)的礦層發(fā)育情況進(jìn)行勘查，當(dāng)勘查中運(yùn)用該種方法時(shí)，會花費(fèi)較多的時(shí)間，效率不高。而且，在工程鉆探的過程中，為了獲取高質(zhì)量的勘探結(jié)果，需要結(jié)合水文地質(zhì)工作的特點(diǎn)，進(jìn)行輔助分析，例如，在工程鉆探中，可以采用抽水試驗(yàn)方法以及鉆孔壓水試驗(yàn)等方法。

2.1.2 地質(zhì)測繪法

地質(zhì)測繪內(nèi)容通常包括地表測繪以及洞穴調(diào)查，在對地表測繪的過程中，應(yīng)該結(jié)合工程項(xiàng)目的指標(biāo)，進(jìn)行調(diào)查要素的分析，結(jié)合礦區(qū)的數(shù)據(jù)化因素，對可開采礦物質(zhì)分布狀況進(jìn)行確定，掌握地下水的分布以及運(yùn)動(dòng)狀況。而且，在對洞穴狀況調(diào)查研究中，應(yīng)該按照洞穴表面狀況、內(nèi)部狀況等因素，進(jìn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)的問題分析，有效提高地質(zhì)勘探的質(zhì)量。

2.1.3 遙感技術(shù)法

在科學(xué)技術(shù)逐漸發(fā)展的背景下，通過遙感技術(shù)的運(yùn)用，可以結(jié)合礦區(qū)的特點(diǎn)，進(jìn)行勘探方案的設(shè)計(jì)，這種技術(shù)可以有效提高勘探的質(zhì)量。例如，在遙感技術(shù)運(yùn)用中，通過對礦區(qū)礦物分布狀況的確定，進(jìn)行地區(qū)的清晰規(guī)劃，而且，遙感技術(shù)可以對礦區(qū)的基本狀況進(jìn)行細(xì)致的劃分，提高勘探技術(shù)的使用效率。

2.2 礦區(qū)勘查技術(shù)的注意問題

2.2.1 明確地質(zhì)勘查前的基本方案

在礦區(qū)地質(zhì)勘查中，應(yīng)該結(jié)合勘查的目的及要求，進(jìn)行勘查方法的確定，構(gòu)建針對性的解決策略。地質(zhì)勘查中，需要對勘查進(jìn)程以及勘查程序進(jìn)行確定，結(jié)合勘查方案的基本狀況，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，以便幫助勘查人員掌握針對性的資料。而且，在進(jìn)行勘查中，也應(yīng)該就進(jìn)行資料是收集以及選擇，保證勘查數(shù)據(jù)的代表性。

2.2.2 規(guī)范勘查人員的操作

在礦區(qū)工程項(xiàng)目勘查中，勘查人員應(yīng)該按照施工操作規(guī)范，進(jìn)行施工狀況的勘查分析，根據(jù)不同礦層的發(fā)育狀況、分布形態(tài)等，進(jìn)行施工方案的構(gòu)建，成功保證施工方案的質(zhì)量性以及安全性。而且，工程中為了保證勘查數(shù)據(jù)的質(zhì)量，應(yīng)該結(jié)合施工規(guī)范內(nèi)容，進(jìn)行操作方案的確定，充分展現(xiàn)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的價(jià)值性，為施工方案的科學(xué)處理提供參考。

2.2.3 勘查資料的整理

在礦區(qū)資料勘查及整理中，應(yīng)該結(jié)合貴州地區(qū)的基本特點(diǎn)，進(jìn)行詳細(xì)勘查報(bào)告的構(gòu)建?？辈閳?bào)告應(yīng)該符合勘查的目的，并具備一定的深度，充分保障地質(zhì)狀況分析的價(jià)值性，合理確定礦區(qū)周邊地質(zhì)環(huán)境，為樁基礎(chǔ)施工方案的優(yōu)化提供支持。

2.3 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

2.3.1 鉆孔前預(yù)注漿處理

通過對井下地質(zhì)狀況的分析，其存在著較大的特點(diǎn)，因此，在可溶巖多的地方需要采用沖孔灌注樁的施工方案，但是，在整個(gè)施工的過程中，若缺少專業(yè)施工技術(shù)，會出現(xiàn)偏孔問題，所以，在這種施工狀況下，可以進(jìn)行注漿施工，然后采用相關(guān)的施工措施進(jìn)行施工方案的完善，科學(xué)利用泥漿流動(dòng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)裂縫以及溶洞的有效填充。通常狀況下，在鉆孔前預(yù)注漿處理的過程中，應(yīng)該做到以下內(nèi)容：第一，注漿施工的過程中，采用注入壓力和注漿量由小到大的注漿方法，在孔口進(jìn)行注漿的施工處理，在漿液完全冷凝的狀況下，進(jìn)行鉆進(jìn)；第二，在組織鉆孔中，應(yīng)該進(jìn)行鉆孔壓漿處理，結(jié)合溶洞的特點(diǎn)進(jìn)行處理，在處理完成之后在可以進(jìn)行之后的施工；第三，在施工中應(yīng)該結(jié)合鉆孔中心位置進(jìn)行針對性的施工研究，提高注漿孔布置的科學(xué)性，而且，在樁側(cè)周圍以及鉆孔中當(dāng)現(xiàn)異常問題時(shí)，需要構(gòu)建科學(xué)化的預(yù)防措施，提高施工的整體質(zhì)量。

2.3.2 沉管灌注施工技術(shù)

在沉管灌注施工技術(shù)分析的過程中，應(yīng)該結(jié)合錘擊打樁法以及振動(dòng)打樁法進(jìn)行施工，然后將帶有活瓣式樁靴鋼的鋼套管放入土中，通過灌注混凝土管形成樁基礎(chǔ)。沉管灌注的過程中，應(yīng)該根據(jù)圖紙的特點(diǎn)，進(jìn)行地下水位施工方案的確定，通常狀況下，在沉管灌注施工中，工藝方法如下：第一，保證樁靴、金屬管的準(zhǔn)確就位；第二，沉管；第三，檢查管內(nèi)是否有砂、水；第四，放入鋼筋籠；第五，澆注混凝土、提管。在錘機(jī)沉管灌注樁中，應(yīng)該結(jié)合單打法以及復(fù)打法進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì)。例如，在反插法構(gòu)建中，應(yīng)該在套管內(nèi)灌注混凝土之后，采用震動(dòng)拔管的技術(shù)，當(dāng)拔管高度在0.5m～1.0m時(shí)，向下進(jìn)行反插，深度為0.3m～0.5m，按照這種方法進(jìn)行反復(fù)進(jìn)行。

2.3.3 沉管灌注樁施工常見問題

在沉管灌注的過程中，應(yīng)該結(jié)合工程施工狀況，進(jìn)行施工問題的分析。第一，斷樁問題及處理。斷樁現(xiàn)象通常發(fā)生在地下1m～3m的位置，呈現(xiàn)出水平以及傾斜的斷裂狀況。出現(xiàn)這種問題的原因主要是樁身混凝土終凝較短時(shí)間內(nèi)，材料的強(qiáng)弱度以及承受力發(fā)生改變，軟硬土層大小存在差異時(shí)所產(chǎn)生的剪應(yīng)力。在處理的過程中，應(yīng)該將樁距控制在大于3.5倍的樁徑范圍內(nèi)，根據(jù)打樁順序進(jìn)行樁架行走路線的確定，整個(gè)過程中應(yīng)該減少對新打樁的影響。第二，樁靴進(jìn)水進(jìn)泥。樁靴進(jìn)水或是進(jìn)泥現(xiàn)象通常發(fā)生在地下水位較高的狀況下。出現(xiàn)的原因主要是由于樁靴活瓣閉合不嚴(yán)。處理的過程中應(yīng)該拔出樁管，然后清除泥沙，整修樁靴活瓣，之后進(jìn)行砂回填處理。

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

結(jié)合貴州省某礦區(qū)地下開采施工狀況，對礦區(qū)地質(zhì)狀況以及樁基礎(chǔ)施工進(jìn)行分析。

3.2 注漿管壓漿護(hù)壁挖孔方法

結(jié)合注漿管布置狀況進(jìn)行工程方案的設(shè)計(jì)，具體流程如圖1所示。在灌注管制作以及安設(shè)中，通常采用42mm焊接鋼管進(jìn)行加工，長度為3.5m，頂端進(jìn)行焊接，尖端2m范圍內(nèi)需要間隔0.2m進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖1 注漿管布置立面示意圖

注漿管設(shè)計(jì)中，應(yīng)該結(jié)合孔壁周圍布置距離，進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì)，通過漿液配置、壓降異?，F(xiàn)象的處理、注漿管壓漿參數(shù)的確定等，進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工。在巖溶施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)束之后，對施工狀況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)不存在缺陷以及不合格樁的問題，施工效果較好。

4 結(jié)語

總而言之，在礦區(qū)地質(zhì)勘探以及樁基礎(chǔ)施工的過程中，應(yīng)該結(jié)合礦山開采前施工的實(shí)際狀況，進(jìn)行勘查方案的確定，有效提高開采前施工的質(zhì)量，為樁基的設(shè)計(jì)與完善提供一定參考。結(jié)合巖溶施工特點(diǎn)，進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工明確，為現(xiàn)代礦區(qū)地質(zhì)勘查質(zhì)量及樁基礎(chǔ)施工方案的完善提供保證。